天然气脱CO2中空纤维膜接触器中试分离系统研制成功
二氧化碳选择性吸收方法的研究进展
二氧化碳选择性吸收方法的研究进展付新【摘要】The research progress of selective method for absorbing carbon dioxide,such as physical absorption method,chemical absorption method and membrane absorption method were reviewed in this paper. And the advantage and disadvantage of each absorption method was analyzed.%综述了二氧化碳选择性吸收方法的研究进展,包括物理吸收法、化学吸收法、膜吸收法,并分析了各种方法的优缺点.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2012(029)004【总页数】3页(P9-11)【关键词】二氧化碳;膜吸收;有机胺吸收【作者】付新【作者单位】渭南师范学院化学与生命科学学院,陕西渭南 714000【正文语种】中文【中图分类】TQ028.14;TQ028.8;TQ127.12随着以煤和石油为代表的化石燃料的大量使用,CO2的排放量急剧增大,导致温室效应[1]并严重威胁着人类的生存。
预计2030年前后CO2排放问题将成为制约我国经济增长的主要因素之一[2]。
CO2作为潜在资源在农业、机械、化工等行业应用广泛,而在工业原料气制备过程中无论选取哪种原料和工艺方法,所制粗合成气均含一定量CO2,因此,产品合成前的脱碳处理[3]受到研究者的广泛关注[4]。
作者在此对CO2吸收方法(物理吸收法、化学吸收法和膜吸收法)进行了综述,并就各自的优缺点进行分析。
1 物理吸收法物理吸收法是利用吸收剂对原料混合气中CO2的选择性可逆吸附作用来吸收CO2。
物理吸收法[5]包括PSA法和TSA法:PSA法[6]是利用吸收量随压力变化而使CO2得到分离,如加压水洗法;TSA法是利用吸收量随温度变化而使CO2得到分离。
常用的处理废气中VOCs的膜分离工艺
常用的处理废气中VOCs的膜分离工艺采用膜分离技术处理废气中的VOCs,具有流程简单、VOCs 回收率高、能耗低、无二次污染等优点。
近10年来,随着膜材料和膜技术的进一步发展,国外已有许多成功应用的范例。
常用的处理废气中VOCs的膜分离工艺包括:蒸汽渗透(vaporpermeation,VP)、气体膜分离(gas/vapormembraneseparation,GMS/VMP)和膜接触器(membranecontactor)等。
1、VP法80年代末出现的VP工艺是一种气相分离工艺,其分离原理与渗透汽化工艺类似,依靠膜材料对进料组分的选择性来达到分离的目的。
由于没有高温过程和相变的发生,因此VP比渗透汽化更有效、更节能,同时,VOCs不会发生化学结构的变化,便于再利用。
据报道,德国GKSS研究中心开发出了用于回收空气中VOCs的膜。
据报道,当膜的选择性大于10时,用于VOCs的回收具有很好的经济效益,一个膜面积为30m2的组件与冷凝集成系统,VOCs的回收率可达到99%。
VP过程常常与冷凝或压缩过程集成。
从反应器中出来的含VOCs的废气通过冷凝或压缩,回收部分VOCs返回到反应器中,余下的气体进入膜组件回收剩余的VOCs。
VP法回收废气中的VOCs,常用的膜材料是VOCs优先透过的硅橡胶膜。
M.Leemann等采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)中空纤维半渗透膜分离空气中VOCs,发现二甲苯、甲苯及丙烯酸等的通量是空气的100倍以上,而涂有硅橡胶皮层的膜,对VOCs的选择性却有所下降。
同时,根据试验结果进行的经济可行性分析,发现在较高VOCs浓度和较低通量下,VP工艺比传统工艺有较大的经济可行性。
2、气体膜分离法膜法气体分离的基本原理是,根据混合气体中各组分在压力推动下透过膜的传质速率不同而达到分离的目的。
目前,气体膜分离技术已经被广泛应用于空气中富氧、浓氮以及天然气的分离等工业中。
近年来,GKSS、日东电工以及MTR公司已经开发出多套用于VOCs回收的气体分离膜。
首套湿法制酸硫回收装置投运
艺方 法 、 热交换 器 等 分别 获 得 两 项 发 明专 利 和 两 项
实用 新 型专利 。
大 连 化物 所 天然 气 脱 C O 2中 空
纤维 膜 接触 器 中试 系统 研制 成 功
日前 , 大 连化 物所 膜 技 术 研 究 组 与 马来 西 亚 石 油公 司 ( P E T R O N A S ) 共 同研发 的用 于 天然 气脱 C O 中空 纤维 膜接 触 器 中试分 离系 统 ( M B C系统 ) 研 制
捕集 等 。
标准 G B 1 6 2 9 7 — 2 0 1 3要 求 的小 于 4 0 0 mg / N m 。该
装 置生 产 的硫 酸产 品浓 度 达 到 9 7 % ~9 8 %, 不 含杂
准, 其工 艺流 程 、 H A Z O P分 析 、 仪 表 电气及 P L C 自动
控制 、 防 爆及 安全 、 验 收 等 环 节 均按 P E T R O N A S公 司标 准进 行管 理 。
中空纤维 膜接 触器技 术 把膜分 离 与传统 吸 收过 程集 成 , 整合两 者优 势 , 具 有 能耗低 、 分 离效 率高 、 天 然气 回收率高 、 装 置紧凑 占地 面积 少 、 操 作简 单等 优 势 。可用 于天然 气 处 理 、 沼 气 净 化 和烟 道 气 中 C O :
M P a , 可 以把 天 然 气 中 C O ,含 量 降 至 1 % 以下 。 经
P E T R O N A S代 表现 场测 试鉴 定 , MB C系统 制 造 流 程
符合 P E T R O N A S标 准 , 性 能 指 标 达 到 合 同 规 定 要
天然气膜分离脱碳技术评述
在天然气预处理中,气体膜分离技术主要应用在天然气脱碳、脱水和提氦上[1],此工艺流程简单、操作方便,当处理小流量气体时可设计为无人值守操作[2]。
目前国外已有将膜分离技术应用于天然气净化领域的实际案例,但在国内还未大规模应用,因此掌握和推广天然气膜分离脱碳技术还需进行进一步深入研究。
1 天然气膜法脱碳基本原理混合气体中各组分通过膜的渗透速率不同而获得分离的方法即为膜分离法,它的特点是装置结构简单,易操作、能耗低,是一种发展较为迅速的节能型气体分离技术[3]。
其本质是基于不同分子在膜材料上的渗透率不同,在膜两侧受到压力梯度的作用下,一种分子优先通过分离膜而达到选择性分离的目的。
2 商用分离膜材料商业上用于脱除CO2的3种主要的分离膜材料为乙酸纤维素、聚酰亚胺、全氟聚合物。
3种商用分离膜材料性能对比见表1。
其中,乙酸纤维素膜在天然气处理中占膜市场的80%,因其在工业领域的接受度广泛,已成为用于分离膜比较的行业标准,其主要市场是高含CO2的天然气和占地空间有限的油气田,如海上平台。
聚酰亚胺易于制备成不对称膜,同时表现出良好的热稳定性和化学稳定性,被认为是乙酸纤维素的替代品,但实际应用中聚酰亚胺分离性能的损失程度比乙酸纤维素严重,且受限于昂贵的价格和使用中存在塑化问题,聚酰亚胺市场很小。
全氟聚合物对CO2和碳氢化合物具有很强的抗塑能力,但选择性低,鲜有全氟聚合物的选择性能达到聚酰亚胺水平,且制造成本高。
表1 商用分离膜材料性能对比特性乙酸纤维素聚酰亚胺全氟聚合物渗透性一般高高选择性一般良好低热稳定性-良好强化学稳定性-良好强抗塑化性弱较弱强3 膜法脱碳工艺膜分离CO2工艺设计需要综合考虑以下因素:分离膜的渗透性和选择性;原始天然气中CO2的浓度和分离要求;投资等。
典型的膜分离CO2工艺有以下5种:一级膜分离工艺流程、二级膜分离工艺流程、一二级混合膜分离工艺流程、三级膜分离工艺流程、膜分离与胺吸收混合工艺流程。
试析天然气脱硫技术研究现状及发展趋势
试析天然气脱硫技术研究现状及发展趋势摘要:天然气作为一种天然存在的能源,在当今社会中得到了广泛应用。
天然气中不含一氧化碳,无毒无味,同时比重小于空气,发生泄漏事故也会迅速向上飘散,避免气体聚集而发生爆炸,相对来说较为安全。
但天然气中含有硫化氢和其他一些有机硫类杂质,这些杂质及其燃烧产物具有毒性,且易形成酸性物质,会引发人体中毒、造成设备的腐蚀和环境的污染。
因此在使用天然气前需要进行脱硫步骤,降低硫化氢含量。
关键词:天然气;脱硫技术;现状;发展趋势21世纪进入信息与能源的时代,石油与天然气是当今应用最广泛的能源物质,目前我国含硫气田产气量占全国产气量的60%。
天然气中所含H2S和少量有机硫具有高度危害性,不仅危害人体健康、腐蚀设备,还对环境造成极大的污染。
因此,想要避免上述问题的出现必须严格限制不同环境下的H2S浓度,这就必须要大力发展我国的脱硫技术。
一、天然气脱硫技术1.1干法脱硫技术固体脱硫剂是干法脱硫技术的核心介质,其作用机理主要是依赖固体脱硫剂的孔隙度和渗透率等物理特性。
目前,干法脱硫技术因其操作的简便性得到了很广泛的应用,但是固体脱硫剂的表面特性并不能很好的达到脱硫效果。
经过大量的研究,更多更有效的固体脱硫剂投入到市场中。
例如,Shell公司自主研发出来的产品SULFATREAT,孔隙度、渗透率均匀且脱硫率极高,操作要求以及操作费用更低,目前得到了很广泛的应用。
1.2湿法脱硫技术湿法脱硫技术采用的脱硫剂为液体脱硫剂,通过与天然气逆向流动反应或吸附将天然气中的含硫杂质脱除的方法,同时液体脱硫剂也可以进行再生后重复利用,常见的湿法脱硫技术有物理法和化学法。
物理法主要利用硫化氢的溶解性,选取某些对硫化氢的溶解度大的溶剂来脱除天然气中的含硫杂质,如冷甲醇脱硫剂、1,2-二甲氧基乙烷脱硫剂、NMP脱硫剂等。
硫化氢在甲醇中的溶解度随着温度的降低而增加,溶解后的硫化氢也能用来回收制备硫磺,同时二氧化碳也可被溶解回收,用于制备尿素。
中空纤维致密膜基吸收法在CO2脱除中的应用
权
( 1 . 中国科学院 大连化学物理研 究所 洁净能源 国家实验室, 辽 宁 大连 1 1 6 0 2 3 ;
的脱除实验。考 察了气 液相 压力和流量对 C O: 脱除率和过程总传质系数的影响。结果显示 ,液相压力对膜接触器的影 响不大,而加 大液/ 气相流量 比可 以提高 C O2 的脱除效率 ,通过控制操作条件可使膜接触器 的 C O 脱除率在 7 0 %以上。
实 验 过 程 中 , 气 液 两 相 压 力 可 在 较 宽 范 围 内独 立 操 作 ,且 无 鼓 泡 和 漏 液现 象 发 生 。 研 究 表 明 中 空 纤 维 致 密 膜 基 接 触 器
在C O 气体分离领域具有很好 的应用潜力和前景。
关键 词 :二 氧 化 碳 ; 膜 接触 器 ;致 密 中空 纤 维 膜 ; 海 水 ;淡 水
Ab s t r a c t : I n o r d e r t o i n v e s t i g a t e t he a p p l i c a t i o n p o t e n t i a l o f h o l l o w i f be r me mb r a n e c o nt a c t o r s .a c o mme r c i a l
n o n p o r o u s p o l y i mi d e h o l l o w i f b e r me mb r a n e c o n t a c t o r(  ̄ 0 2 0 0 ) wa s t e s t e d b y u s i n g t a p wa t e r a n d s e a w a t e r a s
新型生物质碳材料的研究进展
新型生物质碳材料的研究进展摘要: 碳材料是重要的结构材料和功能材料,利用生物质原料制备各种碳材料,可以降低碳材料生产成本,实现碳材料的可持续发展。
本文较系统地介绍了新型生物质碳材料的制备方法以及应用前景,总结了近年来国内外生物质碳纤维、生物质活性碳纤维、生物质碳分子筛等碳材料的相关研究报道。
关键词: 生物质;碳纤维;活性碳纤维;碳分子筛碳材料以其优良的耐热性能、高导热系数、良好化学惰性、高电导率等优点,被广泛应用于冶金、化工、机械、电子、航空等领域。
近年来,由于化石资源的短缺,碳材料的发展和应用受到了限制。
生物质资源如林业生物质、农业废弃物、水生植物、能源植物等属于可再生资源而成为化石资源的替代品,而且大部分生物质资源都含有丰富的碳元素,成为制备各种碳材料的丰富原料。
自碳材料诞生起,以可再生的生物质资源为原料制备各种碳材料一直都是研究者关注的重点.。
1. 新型生物质碳材料目前,研究较多和应用比较广泛的新型生物质碳材料有各种生物质碳纤维、生物质活性碳纤维、生物质碳分子筛。
1.1 生物质碳纤维碳纤维是纤维状的碳素材料,含碳量90%以上。
它是利用各种有机纤维在惰性气体中、高温状态下炭化而制得。
作为高性能纤维的一种,碳纤维既有碳材料的固有特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是先进复合材料最重要的增强材料。
由于其特有的高比强度、高拉伸模量、低密度、耐高温、抗烧蚀、低热膨胀等特殊性能,已成为发展航天航空等尖端技术和军事工业必不可少的新材料。
目前碳纤维制备方法主要有有机纤维法和气相生长法。
以各种生物质原料为前驱体的碳纤维,其制备大多采用有机纤维法,即采用不同的有机纤维为原料,经纺丝、氧化、炭化、石墨化、表面处理、上胶、卷绕及包装,分别制得各种不同性能的碳纤维和石墨纤维。
1.2 生物质活性碳纤维活性碳纤维(activatedcarbonfiber,ACF)是将碳纤维及可炭化纤维经过物理活化、化学活化或两者兼有的活化反应所制得的具有丰富和发达孔隙结构的功能型碳纤维。
天然气脱硫脱碳工艺综述
天然气脱硫脱碳工艺综述1. 引言1.1 背景介绍天然气脱硫脱碳工艺是随着环保意识的日益增强和能源消费结构的不断调整而备受关注的技术领域之一。
背景介绍这一部分将主要从天然气资源的重要性、气候变化背景下的环保需求以及天然气脱硫脱碳技术的发展历程等方面展开讨论。
天然气作为清洁能源之一,具有燃烧后产生低排放、高效能的特点,近年来逐步替代了传统煤炭等高污染能源,成为我国能源消费结构优化调整的重要组成部分。
天然气中含有的硫化氢、二氧化碳等有害气体却对环境造成了严重影响,因此对天然气进行脱硫脱碳处理成为了当前研究的重点之一。
随着气候变化问题日益引起国际社会的广泛关注,各国政府纷纷出台了一系列环保政策,要求减少温室气体排放以应对全球暖化等问题。
而天然气脱硫脱碳工艺正是应对这一挑战的有效手段之一,可以有效减少天然气燃烧过程中产生的硫氧化物和二氧化碳排放量,降低对大气环境的污染。
研究天然气脱硫脱碳工艺不仅具有重要的环保意义,也对能源消费结构的优化和气候变化问题的解决具有重要意义。
在人类社会可持续发展的大背景下,天然气脱硫脱碳工艺的研究将继续受到广泛的关注和重视。
1.2 研究意义天然气作为清洁能源之一,在能源领域具有重要的地位。
天然气中含有硫化氢、二氧化碳等有害成分,对环境和人体健康造成危害。
开展天然气脱硫脱碳工艺研究具有重要的研究意义。
天然气脱硫脱碳工艺可以提高天然气的清洁度,减少对环境的污染。
硫化氢和二氧化碳是主要的污染源,通过脱硫和脱碳技术,可以使天然气的含硫含碳量大幅降低,减少大气中有害气体的排放,保护大气环境。
天然气脱硫脱碳技术的研究还可以促进清洁能源技术的发展。
随着环保意识的增强和能源需求的增加,清洁能源技术将成为未来能源发展的主流方向,而天然气脱硫脱碳技术的研究将为清洁能源技术的发展提供重要支撑和借鉴。
天然气脱硫脱碳工艺的研究具有重要的意义和价值。
1.3 发展现状目前,随着环境保护意识的提高和全球碳排放问题的日益突出,天然气脱硫脱碳技术也得到了广泛关注和应用。
中空纤维膜
中空纤维膜在废气治理中的应用摘要:本文主要介绍中空纤维膜在废弃治理中的应用。
具体介绍了中空纤维膜分离气体理论研究,酸性气体SO2,H2S,CO2及VOC s气体二甲苯膜处理的相关进展,最后对中空纤维膜的发展前景方向作出展望。
关键字:中空纤维膜酸性气体膜分离技术膜分离技术是自本世纪60年代中期发展起来的高新技术。
在现代工业技术和人们日常生活中,膜与膜分离技术扮演着相当重要的角色,它已成为许多国家,特别是发达国家最受瞩目的优先发展的高新技术产业之一。
据有关文献估计:2010年全球膜市场将达到22亿美元,主要包括反渗透膜、超滤膜和微滤膜。
而该预测还仅仅指膜组件,并不包括相应构筑物和管道的费用。
膜分离技术是以高分子材料学为基础,以天然或人工合成的高分子薄膜,以外界能量或化学位差为推动力,对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、浓缩、提纯及净化的方法。
膜和膜分离技术主要可分为:微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、透析膜、电渗析(离子交换)膜、渗透汽化膜和气体分离膜。
不同的膜过程具有不同的机理,适用于不同的对象和要求。
膜分离技术的最大特点是:常温操作、无相态变化、高效节能、无二次污染、工艺设备简单、操作方便、容易实现自动化控制。
膜分离技术广泛应用于水质处理、化工、医药、食品、饮料等行业,几乎已渗入到国民经济各个领域。
膜分离过程已成为解决当代能源、资源和环境污染问题的重要高新技术和可持续发展技术的基础,今后它可能对工业、农业、环境工程在某种程度上带来革命性的推动作用。
对于膜分离技术的研究,大体上可分为三个方面:(1)膜材料的研究,即是利用高分子材料学为基础,在多种可制膜的高分子材料中,选择出一种优良的膜材料。
它必须具有良好的成膜稳定性、抗氧化性、抗水解性、耐热性、耐污染性、机械强度、耐酸碱性及性能价格比。
(2)膜工艺的研究,即是利用制膜设备,通过对制膜过程中制膜液组分的种类和配比的控制及压力、温度、速度等参数的控制,确定出一个最佳的制膜工艺,而制出最优良性能的膜。
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杜佳汇
郑强 陈才慧 魏艳群 邓衍晨 欧阳汛 何鹏飞 占木杨 李兴 何佳杰 耿春晓 庞永健 王丹艺 陈坤 胡敏 刘佩伟 宋诗情
表二第一批大学生创新性实验计划立项高校学生项目情况
排 学 序 院
第一批大学生创新性实验计划立项高校学生项目情况统计表
项目 学生 负责人 指导教 性质 人数 姓名 师姓名 汇报时 间
项目名称
项目创新特色概述(50字以内) 项目创新特色概述(50字以内) 字以内
“IEEE电脑鼠 电 1 ”的硬件实现 信 与算法优化
科技 制做
5
多种纤维对于 土 水泥2:05
基于无线射频 电 通信技术的可 科技 3 气 视化遥控侦察 制作 车
5
2:10
基于电磁传感 电 4 器的寻线智能 信 车研究
科技 制做
3
2:15
5
混凝土/岩石临 土 理论 界损伤判断的 建 研究 声发射研究
5
2:20
注:请分项目填写,项目参与成员可以多人;项目经费包括教育部资助的一万元/项及学校配套经费。 请分项目填写,项目参与成员可以多人;项目经费包括教育部资助的一万元/项及学校配套经费。
表二:
排 学 序 院
第一批大学生创新性实验计划立项高校学生项目情况统计表
项目 学生 负责人 指导教 性质 人数 姓名 师姓名 汇报时 间
项目名称
项目创新特色概述(50字以内) 项目创新特色概述(50字以内) 字以内
电 智能电梯控制 科技 6 气 系统 制作
4
7
基于CCD传感器 电 科技 的智能车设计 信 制做 与制作
3:50
3:55
4:00
注:请分项目填写,项目参与成员可以多人;项目经费包括教育部资助的一万元/项及学校配套经费。 请分项目填写,项目参与成员可以多人;项目经费包括教育部资助的一万元/项及学校配套经费。
项目名称
项目创新特色概述(50字以内) 项目创新特色概述(50字以内) 字以内
膜分离技术
膜分离技术膜分离技术是材料科学和过程工程科学等诸多学科交叉结合、相互渗透而产生的新领域,是当代新型高效的共性技术,特别适合于现代工业对节能、低品位原材料再利用和消除环境污染的需要,成为实现经济可持续发展战略的重要组成部分。
膜分离技术推广应用的覆盖面在一定程度上反映一个国家过程工业,能源利用和环境保护的水平。
膜分离技术以选择性透过膜为分离介质。
在常温下以膜两侧压力差或电位差为动力,对溶质和溶剂进行分离、浓缩、纯化。
膜分离技术主要是采用天然或人工合成高分子薄膜,以外界能量或化学位差为推动力,对双组分或多组分流质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集操作。
现已应用的有反渗透、纳滤、超过滤、微孔过滤、透析电渗析、气体膜分离、渗透蒸发、控制释放、液膜、膜蒸馏膜反应器等技术。
膜分离技术作为新的分离净化和浓缩方法,与传统分离操作(如蒸发、萃取、沉淀、混凝和离子交换等)相比较,其过程大多为无相变化,可以在常温下操作,具有能耗低、效率高、工艺简单、投资小和污染轻等优点。
1.微滤(MF)Microfiltration,其特点:对称细孔高分子膜,孔径0.03~10 nm,滤除≥50 nm的颗粒,以压力差为分离驱动力,透过物质:水、溶剂和溶解物,被截留物质:悬浮物、细菌和微粒子。
2.超滤(UF)Ultrafiltration,其特点:非对称结构的多孔膜,孔径l~20 nm,滤除5~100 nm的颗粒,以压力差为分离驱动力,透过物质:溶剂、离子和小分子,被截留物质:蛋白质、各类酶、细菌和乳胶。
3.纳滤(NF)Nanofiltration,其特点:1 nm的微孔结构,滤除相对分子质量在200~2000,以压力差为分离驱动力,透过物质:水、溶剂、相对分子质量<200,被截留物质:溶质、二价盐、糖和染料 (相对分子质量200~1000)。
4.反渗透(RO)Reverse Osmosis,其特点:带皮层的不对称膜、复合膜(<l nm),用于水溶液中溶解性盐的脱除,以压力差为分离驱动力,透过物质:水、溶剂,被截留物质:无机盐、糖类、氨基酸和BOD。
中空纤维膜臭氧接触式反应器传质机理分析
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 2 期中空纤维膜臭氧接触式反应器传质机理分析姚福春1,2,毕莹莹1,唐晨2,杜明辉1,李泽莹1,张耀宗2,孙晓明1(1 中国环境科学研究院国家环境保护生态工业重点实验室,北京 100012;2 华北理工大学建筑工程学院,河北 唐山 063000)摘要:将疏水性聚四氟乙烯(PTFE )中空纤维膜组装成膜接触器,开发了膜接触式臭氧(O 3)传质技术。
对比了气泡传质和膜接触传质的差异,通过O 3传质模型和阻力模型对该技术的主要影响因素和传质机理进行了研究。
结果表明,O 3可以有效地通过疏水性PTFE 膜进行传质,当搅拌速度达到1500r/min 时,膜传质的表观传质系数(0.3049min -1)与气泡传质(0.3109min -1)相当。
同时,膜表面的疏水结构将尾气的湿度降低到0.8g/m 3以下,远低于气泡传质(>11.5g/m 3),符合进入臭氧发生器的标准,具备回收氧气的可行性。
O 3的传质通量受液体流速、pH 、污染物浓度、气体流量以及进气O 3浓度的影响。
在pH=11、苯酚浓度为0或pH=7、苯酚浓度为20mg/L 时,传质通量达到了0.16g/(m 2·h)。
O 3传质过程的传质阻力主要由膜阻力和液相阻力组成,而通过液相条件控制可以有效减小液相阻力,因此进一步降低传质阻力需要膜技术的发展。
关键词:疏水性聚四氟乙烯中空纤维膜;臭氧;接触式反应器;传质中图分类号:X703 文献标志码:A 文章编号:1000-6613(2024)02-1089-09Analysis of the mass transfer mechanism in a hollow fiber membraneozone contact reactorYAO Fuchun 1,2,BI Yingying 1,TANG Chen 2,DU Minghui 1,LI Zeying 1,ZHANG Yaozong 2,SUN Xiaoming 1(1 Key Laboratory of Ecological Industry, Chinese Research Academy of Environmental Sciences State EnvironmentalProtection, Beijing 100012, China; 2 School of Architecture and Civil Engineering, North China University of Science andTechnology, Tangshan 063000, Hebei, China)Abstract: A membrane-contact ozone (O 3) mass transfer technology was developed by assembling hydrophobic PTFE hollow fiber membrane into a membrane contactor. The differences between bubble mass transfer and membrane contact mass transfer were compared. The main influencing factors and mass transfer mechanism of the technology were studied by O 3 mass transfer model and resistance model. The results showed that O 3 can be effectively transferred through the hydrophobic PTFE membrane. When the stirring speed reached 1500r/min, the apparent mass transfer coefficient of membrane mass transfer (0.3049min -1) was comparable to that of bubble mass transfer (0.3109min -1). At the same time, the hydrophobic structure of the membrane surface reduced the humidity of the exhaust gas to below 0.8g/m 3,研究开发DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0307收稿日期:2023-03-01;修改稿日期:2023-05-23。
MDEA法脱除烟道气中二氧化碳的工艺设计文献综述【文献综述】
毕业论文文献综述化学工程与工艺MDEA法脱除烟道气中二氧化碳的工艺设计一、前言温室气体CO2减排是目前大气污染治理的一大难题,引起了国际社会的极大关注。
吸附法、膜分离法、液膜法、有机胺吸收法、离子液循环吸收法等是CO2气体回收常用的方法。
通过对各种方法的原理及研究现状介绍,深入分析了各种方法的优缺点及存在的问题,选择出合适的二氧化碳捕集工艺并用化工模拟软件ASPEN进行模拟。
ASPEN由美国ASPEN TECH公司于上世纪80年代推向市场的大型通用流程模拟系统——Aspen Plus。
该软件具有完备的物性数据库,备有全面、广泛的化工单元操作模型,能方便地构成各种化工生产流程,提供一套功能强大的模型分析工具,它用严格和最新的计算方法,进行化工单元和全流程的模拟运算。
二、主体部分2.1二氧化碳的来源与危害大气中的二氧化碳主要来源于发电、运输、工业、建筑业、动植物呼吸作用这六个方面。
其中人为二氧化碳排放的主要来源是能源生产和交通运输中的化石燃料燃烧,全世界以矿物燃料为动力的工厂和发电站以及机动车辆数不胜数,它们排放的废气是大气中二氧化碳的主要来源。
二氧化碳为人类带来的危害主要表现在其后方面。
最典型的就是温室效应,它致使冰川融化使得海平面上升。
温室效应还会影响大气环流,使球的水循环发生变化继而改变全球的降水量分布。
温室效应使得人民群众的生产、生活、社会经济发展受到严重影响,造成了巨大的经济损失。
2.2二氧化碳的捕集工艺2.2.1 有机胺溶剂吸收法胺化合物吸收法主要有热钾碱法(苯菲尔法、砷碱法及空间位阻法等)和烷基醇胺法(MEA法、DEA法、MDEA法等),是国内应用最广的工艺之一,占70%。
其优点是:吸收效率高,工艺较简单;缺点为:再生能耗大;传质面积较小;会产生液泛、雾沫夹带、鼓泡现象发生,气液直接接触,对设备腐蚀性大;会产生环境污染物。
由于单一的胺吸收剂不能同时满足高吸收率和低再生能耗,故现在对有机胺进行了一系列的改良:①使用复合胺:如在MDEA 中加入一些伯胺,能提高MDEA 的二氧化碳吸收速率,活化MDEA 法脱碳具有能耗低、气体净化度高、溶液稳定、挥发性低、对碳钢设备基本无腐蚀等优点,被众多的合成氨厂和甲醇厂所采用。
2010年北京交通大学大学生物流设计大赛比赛结果
北京交通大学院(系)、部、处文件发文编号:教通(2011)29号签发人:陈绍宽
关于公布北京交通大学2011年大学生
节能减排社会实践与科技竞赛结果的通知
由北京交通大学大学生节能减排社会实践与科技竞赛组委会主办、电气工程学院承办的北京交通大学2011年大学生节能减排社会实践与科技竞赛的评审工作已经结束,经大赛评审专家组评审、组委会审定,共评选出25项作品获奖,其中一等奖4项,二等奖7项,三等奖14项,获奖作品名单详见附件。
现将评审结果予以公布。
学校将从获奖作品中选拔优秀作品参加第四届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛。
附件:北京交通大学2011年大学生节能减排社会实践与科技竞赛获奖名单
北京交通大大学生节能减排
社会实践与科技竞赛组委会
(教务处代章)
2011年5月4日
附件:
北京交通大学2011年大学生节能减排
社会实践与科技竞赛获奖名单。
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天然气脱 C O :中空纤维膜接触器 中试分 离系统研 制成功
近1 3, 中 科 院 大连 化 物 所 膜 技 术研 究 组 与 马 来 西 亚
石 油公 司 ( P E T R 0 N A S ) 共 同研发 的用 于天 然 气 脱 C O 2
工作积 累 , 在 上 海碧科 清 洁能 源技 术 有限公 司( C E C C )
际测点显示 , 联锁试验通过修改联锁条件测点值进
行试 验 ; 联锁 条 件 不 能 仿 真 给 假 值 的 D C S系 统 , 停 车联 锁 流程 图画 面 中联 锁 阈值 引用 中 间变 量 显 示 , 联锁 试 验通 过修 改联锁 阈值 进行 试验 。
担, 保证生产系统安全稳定长周期运行 。
联锁 保 护功 能 , 又 兼顾 了生 产操作 、 运 行监 控 和维护
逻辑修 改 [ J ] . 科 学技 术 与 工 程 , 2 0 1 2 , ( 8 ) : 1 9 4 4—
1 9 4 6.
[ 3 ] 宋广新 , 刘 宝洲 , 候 双 力, 等. 离心 式压 缩机 组 紧 急停 车控制 系统的优化 [ J ] . 中氮肥 , 2 0 1 2 , ( 1 ) : 4 9— 5 1 .
第1 0期
李 帮军等 : 停车联锁 智能化监 控
・ 5 9・
对 于无 首 出功能 块 的 D C S系统 , 首 出功 能采用
与、 或、 非 等基 本逻 辑功 能快 实现 , 详见图 3 。
注: F L 、 1 F L 2、 …、 F L n为 首 出标 志
图 3 逻辑 功能块实现联锁首 出
资助下 , 短 短 半年 内完成 聚 四 氟 乙烯 ( P T F E ) 中空 纤 维 膜 研制、 膜组件 结构 设计及 评价 、 环 氧 封 头 黏 接 等 技 术 难 点, 成 功 开发 出 中 2 0 0 X 2 O O O m m 高压膜 吸收 器。M B C中 试 系统 执 行 A S ME标 准 , 其 工 艺 流程 、 H A Z O P分 析 、 仪 表 电气 及 P L C 自动 控 制 、 防爆 及 安 全 、 验 收 等 环 节 均 按
参考 文献 : [ 1 ] 陈 宏, 胡克成, 徐建辉. 首发联锁事件判定方法探讨 及应用… ・ 计算机应用, 2 0 0 3 , ( 4 ) : 7 3 — 7 5 ・
[ 2 ] 马 吉, 刘宝洲 , 杨志宏. 乙烯 装 置 压 缩 机 油 系统 联 锁
5 结 束 语
在 过程控 制 中 , 采 用傻 瓜式监 控 策略 , 既保 证 了
然 气 处理 厂 工 业 试验 现 场 。
P E T R O N A S公 司标准进行管理。
中空 纤 维 膜 接 触 器 技 术 把 膜 分 离与 传 统 吸 收 过程 集
MB C合 同签订 以来, 在 袁权 院士指 导下 , 曹义鸣研 究员带领 团队克服研制 时间短 、 国外膜达 不到性 能要 求 等 困难 , 利用 国家 9 7 3 、 8 6 3 、 自然科 学基金 等课题 研 究的
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
中空纤维膜接 触器 中试分离 系统( MB C系统) 研制 成功 。
此 系统 设 计 压 力 6 . 6 M P a , 运 行压 力 5 . 7 MP a , 可 以把 天
然 气中 C O 含 量降至 1 % 以下。经 P E T R O N A S代表现 场
测试鉴 定 , M B C 系统 制 造 流程 符 合 P E T R O N A S标 准 , 性 能 指 标 达到 合 同规 定要 求 。 日前 已出 厂发 往 马 来 西 亚 天
在装 置或 设备 检 修 后 , 开 车 前 需要 按 操 作 规 程 进行 联锁 试验 , 联 锁条件 能 够仿 真 给假 值 的 D C S系 统, 停 车 联锁 流程 图画 面 中联 锁 条 件 当前 值 引用 实
检修需 求 。傻瓜 式 监 控 策 略不 需 要增 加 硬 件 设备 , 完全靠 D C S软件完 成 , 符合 A L A R P ( A s L o w A s R e a 一 s o n a b l y P r a c t i c a b l e )经济分 析原则 , 有 效减 轻工作 负
成, 整合 两者优 势 , 具有能耗低 、 分 离效率 高、 天然气回收
率高 、 装 置紧凑 占地 面积 少 、 操作简单等优 势。可用于天 然气处理 、 沼气净化和 烟道 气中 C O : 捕 集等。